Люди научили пчел собирать белковый мед

Биологи создали на пчелах модель пищевого предпочтения человека. Гро Амдам (Gro V. Amdam) и ее команда из Аризонского университета (Arizona State University) и Норвежского университета наук о жизни (Norwegian University of Life Sciences) в городе Ос (Норвегия) нашли биохимическое звено, влияющее на пищевое поведение, и изменили его при помощи молекулярно-генетических манипуляций.

Выбор пищи -- важный элемент здорового питания, это всем известно. Но не всем удается его взять под контроль. Ученые попытались исследовать молекулярные механизмы, лежащие в основе такого выбора. Так как основные пути метаболизма одинаковы, они решили разработать модель на насекомых как более простых объектах.

Селекция пчел на пыльцесборность

Рабочие особи медоносной пчелы собирают и приносят в улей как нектар, так и пыльцу растений -- и то и другое используется для жизнедеятельности пчелиной семьи. Путем селекции специалисты вывели разные породы (генетические линии) пчел: одни собирают много пыльцы, другие -- мало.

Уже с готовыми линиями пчел, селектированными по количеству собираемой пыльцы, поработали молекулярные генетики. Они проанализировали участки хромосом, проявляющие связь с данным признаком, и нашли четыре гена-кандидата, предположительно влияющие на пчелиный выбор. Одним из них, наиболее заинтересовавшим ученых, стал ген, кодирующий субстрат рецептора к инсулину (ISR).

Инсулиноподобная система имеется у всех многоклеточных животных, говорят ученые, она регулирует ответ организма на прием пищи. Инсулин связывается с клетками через рецептор, присоединенный к белку ISR. Рецепторы к инсулину и ISR находятся в самых разных тканях -- в жировой клетчатке, мышцах, мозге. У насекомых жировая ткань сосредоточена в специальных жировых телах, где также обнаружен белок ISR, работающий у них с инсулиноподобным белком.

Задача ученых состояла в том, чтобы посмотреть, как манипуляции с периферическим ISR (в жировых телах) повлияют на пищевой выбор пчел. Генетики работали с двумя породами пчел, приносящими много пыльцы, и с двумя породами, приносящими мало пыльцы.

Пчелам сделали уколы

У части насекомых одной и другой породы ученые заблокировали белок ISR в жировых телах. Для этого они применили метод РНК-интерференции: синтезированную антисмысловую РНК ввели микрошприцем в брюшко пчел. Проверка показала, что у уколотых пчел в жировых телах экспрессия гена ISR резко снизилась. Чтобы отличить уколотых пчел от контрольных, их пометили краской.

В течение пяти дней биологи наблюдали за тем, какой взяток пчелы приносят в улей. Всю пыльцу и нектар люди аккуратно забирали и взвешивали. А затем вычисляли долю принесенной пыльцы к общей массе взятка.

Меньше сахара -- больше белка

У обеих линий пчел блокада гена ISR в жировых телах привела к одному эффекту: количество нектара уменьшилось, а количество пыльцы увеличилось. То есть пчелы стали предпочитать сладкому нектару белковую пыльцу.

Проверка показала, что чувствительность к сахару у несекомых не изменилась. Значит, решили ученые, именно они повлияли именно на выбор пчел в пользу белкового продукта.

Авторы статьи в PLOS Genetics считают, что результаты, полученные ими на пчелах, принесут пользу в поиске новых путей борьбы с ожирением и диабетом. Удастся ли найти реальный способ приучить людей есть меньше сладостей в пользу белков -- покажет будущее.